EP1353752A1 - Vorrichtung und verfahren zum transferieren von fluidproben - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum transferieren von fluidproben

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EP1353752A1
EP1353752A1 EP02779097A EP02779097A EP1353752A1 EP 1353752 A1 EP1353752 A1 EP 1353752A1 EP 02779097 A EP02779097 A EP 02779097A EP 02779097 A EP02779097 A EP 02779097A EP 1353752 A1 EP1353752 A1 EP 1353752A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transfer device
plate
containers
chambers
individual
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02779097A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nikolaus Ingenhoven
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tecan Trading AG
Original Assignee
Tecan Trading AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Tecan Trading AG filed Critical Tecan Trading AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B01L3/50853—Rigid containers without fluid transport within for multiple samples, e.g. microtitration plates with covers or lids
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    • Y10T436/25—Chemistry: analytical and immunological testing including sample preparation
    • Y10T436/2575—Volumetric liquid transfer

Definitions

  • the invention relates - according to the preamble of independent claim 1 or according to the preamble of independent claim 22 - to a transfer device or a corresponding method for taking fluid samples from containers and for introducing these fluid samples into chambers arranged under these containers, the Device includes an individual chamber for each of the containers.
  • This device can e.g. can be used to transfer liquids from wells of SPE plates for solid phase extraction and elution of organic or inorganic particles in wells from microplates arranged underneath.
  • proteomics In laboratories that deal with molecular biological / biochemical investigations, the areas “genomics” or “proteomics” are common terms for the processing and investigation of genetic substances, such as DNA (deoxyribonucleic acid), RNA (ribonucleic acid) or their parts in the form of oli - gonucleotides or of proteins (proteins, for example in the form of antigens or antibodies or parts thereof in the form of polypeptides).
  • DNA deoxyribonucleic acid
  • RNA ribonucleic acid
  • proteins proteins
  • the area of proteomics in particular is becoming increasingly important, because not only the genome (hereditary mass) but above all the available protein content (proteome) determine the appearance and condition of a biological organism.
  • SPE plates solid phase extraction plates
  • a specifically activated filter a corresponding grid or a separation column in the form of a packed capillary is placed in or at least near the bottom outlet opening of a potty or "well" of a microplate (cf. Fig. 1: SPE plate from the prior art).
  • a sample is pipetted into a well and, by using suction forces (by applying a vacuum) or gravity (by centrifugation), it is forced to leave the microplate through the filter or the grid via the bottom outlet opening.
  • the target molecules thus bind to the activated material, for example the separation column or packing.
  • the target molecules or those so separated from the sample can be removed organic or inorganic particles with the help of an eluent (a suitable solvent), ie separated from the packing, the filter or the grid.
  • the eluted particles are then transferred into a second microplate or onto the surface of a support by means of vacuum or centrifugation.
  • the flow resistance for the inflowing air or the pressure fluid in the wells that have just been emptied is considerably lower than the flow resistance for the liquids in the wells that have not yet been emptied; this leads to an undesirable and uncontrollable pressure increase in the vacuum or to a corresponding pressure drop in the overpressure system.
  • the emptying of all wells is therefore usually achieved by suddenly, abruptly applying a large vacuum, which is done by suddenly opening a valve leading to a pre-evacuated vacuum tank.
  • this often leads to splashing or even foaming washing waste or eluate, which can lead to undesired material transfers to neighboring wells (contamination or cross-contamination) or to the loss of a sample, several or all samples from a batch.
  • up to 96, 384 or 1536 samples per batch are lost.
  • the object of the invention is to propose a transfer device for fluid samples, ie a device for suctioning and / or squeezing fluid samples from containers, which allows the disadvantages of the devices described as prior art to be substantially eliminated.
  • this object is achieved with a device according to the features of independent claim 1.
  • this object is achieved by using a transfer device according to the features of claim 22. Additional features according to the invention each result from the dependent claims.
  • Microplates of practically any construction and size can be used. Such microplates are also known as microtiter plates "(trademark of Beckman Coulter Inc., 4300 N. Harbor Boulevard., P.O. Box 3100, Fullerton,
  • CA 92834, USA can e.g. 96, 384 or 1536 wells.
  • the liquid in the SPE plates can also be expelled or pressed out by using a pressure fluid, such as air or inert gas, by means of excess pressure.
  • a pressure fluid such as air or inert gas
  • Figure 1 is a partial vertical section through a device for emptying an SPE plate from the prior art.
  • FIG. 2 shows a partial vertical section through an inventive device according to a first embodiment
  • 3 shows a horizontal section through the device according to the invention in accordance with the first or a second embodiment at the level of the vacuum line;
  • FIG. 5 shows a partial vertical section through a device according to the invention in accordance with a third embodiment
  • FIG. 7 shows a partial vertical section through a device according to the invention in accordance with a fourth embodiment
  • FIG. 8 shows a horizontal section through the device according to the invention according to the fourth embodiment at the level of the vacuum line;
  • Fig. 10 is a partial vertical section through an inventive device according to a sixth embodiment.
  • environmental fluids are gases, such as nitrogen and other inert gases, as well as air and other gas mixtures, but also liquids or liquid gas mixtures, which do not enter the chamber via the intended path, ie via the lower openings 22 of the SPE plate 3 " 5.
  • a vacuum line or vacuum line 9 leading to the same and which can be connected to a suction pump (not shown) is provided for evacuating the chamber 5.
  • the separating agents 23 used for example filters
  • the separating agents 23 used often have a different flow resistance for the detergent or the eluate, so that in most cases some wells are emptied faster than others.
  • the flow resistance for the flowing air or the flowing inert gas in the wells that have just been emptied is considerably lower than the flow resistance for the liquids in the wells that have not yet been emptied; this leads to an undesirable and uncontrollable increase in pressure in the vacuum of chamber 5.
  • emptying all wells through sudden, abrupt application of large negative pressure can lead to splashing or even foaming washing waste or eluate and thus to undesired material transfers into neighboring wells or lead to the loss of one sample, several or all samples of a batch.
  • the fluid samples 2 are thus sucked off into a common chamber 5, ie there is also a common collecting space 12 which is only insufficiently compartmentalized by the collecting pan or its subdivisions.
  • the device 1 is characterized in that it has an individual chamber 5 'for each of the containers 3, 3'. and that the vacuum line 9 is connected to the chamber or the chambers 5 'via a restriction opening 10 - restricting the flow for fluids sucked out of the chamber or the chambers 5' and entering the vacuum line 9.
  • This fluid to be aspirated via the restriction openings 10 is used in the case of using the device for aspirating liquids 2 'from wells 3' of SPE plates 3 "for the solid phase extraction and elution of organic or inorganic particles are usually air or an inert gas.
  • the pump (not shown) connected to the vacuum line 9 generates a pressure in this line which is below a certain limit value which is dependent on the geometry of the restriction opening and on the physical properties of the fluid to be extracted.
  • the flow of the fluid through the restriction openings is essentially limited by their geometry, so that the setting of the pressure and its maintenance is not critical per se.
  • the restriction openings 10 which limit the flow for fluids sucked out of the individual chambers 5 'and enter the vacuum line 9 preferably also each comprise an individually controllable valve 11 for opening and closing the restriction openings.
  • each container 3 can be emptied into the collecting space 12 not only individually, but also at a specific point in time and independently of the other containers.
  • This valve can comprise a tube (for example made of inert plastic), the inside cross section of which corresponds to the inside cross section of a restriction opening 10.
  • This inner cross section can preferably be piezo-controlled reduced, enlarged or closed.
  • the first embodiment of this device according to the invention is characterized in that the enclosing means 4 comprise at least one first plate 14 in which the restriction openings 10 are arranged.
  • This first plate 14 is designed such that it only partially encompasses the individual chambers 5 '.
  • This embodiment also includes a second plate 15, which is arranged at least partially parallel to the first plate 14.
  • the first plate 14 preferably includes the receiving openings 6 with first edge regions 7 and second edge regions 7 ', the first edge regions 7 being arranged in the first plate 14 and the second edge regions 7' in the second plate 15.
  • the first and second edge regions 7, 7 ' together form a contour which essentially corresponds to the outer surface of the containers 3' to be used.
  • the wells 3' therefore act on these first and second edge regions 7,7 'and thus seal the individual chambers 5' against the ingress of environmental fluids.
  • the vacuum line 9 can be recessed in the first or second plate 14, 15 so that the first or the second plate have a substantially flat surface directed against the vacuum line 14. Both plates 14, 15 are connected to one another in a sealing manner, so that no leaks in the vacuum line are present.
  • a third plate 16 forms the individual collecting spaces 12 and for this purpose can be provided with a special inert coating (not shown) or made of such a material.
  • the third plate 16 adjoins the second plate 15 in the area of the enclosing means 4 and the intermediate walls 24.
  • Figure 3 shows a horizontal section through the inventive device according to the first or a second embodiment at the level of the vacuum line.
  • the vacuum line is Grid-like or mesh-like, runs in a ring around the edge regions 7 and connects these ring-shaped regions with straight channels with a large cross-section.
  • the restriction openings 10 are recognizable as small bores in the area of the annular vacuum lines and penetrate the first plate 14 essentially vertically.
  • Figure 4 shows a partial vertical section through an inventive device according to the second embodiment.
  • the first plate 14 forms all essentially vertical walls of the individual chambers 5 'and collecting spaces 12.
  • the third plate 16 forms an essentially flat floor on which preferably targets 21 (for example for MALDI-MS) ) can be placed in appropriate recesses or straight on the flat surface.
  • targets 21 for example for MALDI-MS
  • the smallest sample quantities in the nanoliter or picoliter range can be applied directly to these targets.
  • Figure 6 shows a horizontal section through the inventive device according to the third embodiment at the level of the vacuum line.
  • the restriction openings 10, which connect the individual chambers 5 ′ to the vacuum line 9, are clearly visible.
  • These restriction openings 10 can also include an individually controllable valve 11 for closing the restriction openings.
  • FIG. 7 shows a partial vertical section through a device according to the invention in accordance with a fourth embodiment.
  • This embodiment comprises first, second and third plates 14, 15, 16.
  • the first plate 14 is designed as a simple, essentially flat plate and comprises edge regions 7 and restriction openings 10.
  • the second plate 15 is preferably produced as an injection-molded or etched, one-piece component and includes the vacuum line 9.
  • the second plate 15 has conical depressions 25, which are preferably not acted upon by the containers.
  • the sealing action on the outer surface of the containers thus only takes place in the areas 7 of the first plate 14.
  • the third plate 16 comprises all walls 4, 24 of the individual chambers 5 'and collecting spaces 12 and optional emptying openings 13.
  • the second and third plates 15, 16 seal against the first plate 14.
  • FIG 8 shows a horizontal section through the inventive device according to the fourth embodiment at the level of the vacuum line.
  • the vacuum line 9 is designed as a single, contiguous cavity, which - apart from cone-like rings 26, which form the conical recesses 25 and an outer end flange which extends approximately along the edge of the first plate 14 27 - extends practically over the entire first plate 14.
  • the restriction openings 10 made in the first plate connect the individual chambers 5 'in FIG third plate 16 with the cavity acting as vacuum line 9 in the second plate 15.
  • FIG. 9 shows a partial vertical section through a device according to the invention in accordance with a fifth embodiment, in which the chambers 5, 5 'are designed as 5 "wells of a microplate, in particular with 96, 384 or 1536 wells.
  • the transfer device 1 is for pressing Fluid samples 2 from containers 3, in particular for squeezing liquids 2 'from wells 3' of SPE plates 3 ", for solid phase extraction and elution of organic or inorganic particles.
  • This device like the ones shown above, has an individual chamber 5 ', 5 "for each of the containers 3, 3'.
  • this fifth embodiment has encompassing means 4, which for each container 3, 3 'have a single, comprise individually assigned restriction openings 10, which limit the flow for fluids to be introduced into the containers 3, 3.
  • the restriction openings 10 are arranged in a first plate 14 and distributed such that each container 3, in particular each well 3 ', which is designed as a multiplate SPE plate 3 "an individual chamber or an individual well 5" is assigned to an underlying multi-
  • the two microplates are arranged one above the other in the register and are spaced apart by a spacer 31.
  • a cover 28 is arranged on the first plate 14, which supplies the wells 3 "with a pressure fluid 30 (solid arrows) via an overpressure line 29.
  • This pressure fluid is preferably an inert gas, such as N 2 , but oil-free compressed air or others can also be used.
  • the gases in the lid 28 are sealed off from the first plate 14, so that the pressure fluid can only escape through the restriction openings 10.
  • the first plate 14 lies again sealing on the SPE plate 3 ".
  • the first plate 14 is preferably designed as a seal or made of soft, gas-impermeable material which, in the same way, seals the cover 28 and the SPE plate.
  • the pressure fluid reaches the wells 3 ′′ through the restriction openings 10, which limit the flow of the incoming fluid, owing to their specific dimensions, such that this flow essentially depends on the physical properties of the pressure fluid 30 used.
  • This pressure fluid 30, preferably is not soluble in the eluate, this displaces from the wells 3 "and from the separating means 23, so that the eluate can be collected in the wells 5" of the lower microplate.
  • a second plate 15 has enlarged receiving openings 6, which allow fluids displaced from the lower wells 5 "to escape unhindered (dashed arrows). By narrowing the openings in the lower microplate, the second plate 15 reduces the possibility of contamination of the neighboring wells.
  • FIG. 10 shows a partial vertical section through a device according to the invention in accordance with a sixth embodiment, in which the chambers 5, 5 'are designed as wells 5 "of a microplate, in particular with 96, 384 or 1536 wells.
  • the transfer device 1 is used for Squeezing fluid samples 2 from containers 3, in particular designed for squeezing liquids 2 'from wells 3' of SPE plates 3 "for the solid phase extraction and elution of organic or inorganic particles.
  • This device like the ones shown above, has an individual chamber 5 ′, 5 ′′ for each of the containers 3, 3 ′.
  • this sixth embodiment has encompassing means 4, which each have a single, individually assigned restriction opening 10, which limits the flow for fluids to be introduced into the containers 3, 3.
  • the cover 28 In contrast to the fifth embodiment shown in Fig. 9, in the sixth embodiment the cover 28, the pressure line 29 and the first plate 14 are Made in one piece so that the lid can be lowered onto any SPE plate and the eluates or washing liquids present in its wells 3 'and / or in its separating means 23 can be pressed out.
  • the SPE plate 3 ' can be attached to the cover 28, so that - if the cover 28 is held over the lower microplate with a robot arm or the like - the use of spacers 31 is dispensed with can be.
  • a further possibility is to equip the first plate 14 in the sixth embodiment with larger openings which do not impair the flow of the pressure fluid and to place this pressure cover on a device which is used to release the fluids from the chambers 5 ', 5 "per chamber 5'. , 5 "has an individual restriction opening 10.
  • A) The eluates or washing liquids are suctioned off from below, it being possible to arrange a plate (i.e. a surrounding means 4) with restriction openings below or above the SPE plate.
  • B) The eluates or washing liquids are pressed off from above, it being possible to arrange a plate (i.e. a surrounding means 4) with restriction openings below or above the SPE plate.
  • edge regions 7 comprise a sealing means 17.
  • improvement or combination options can result from the fact that the first plate 14 (see, for example, FIG. 7) and / or the second plate 15 (see, for example, FIG. 5) are designed as seals 18.
  • the device 1 can also comprise seals 18 which seal the first and / or second and / or third plate 14, 15, 16 connects to each other in a sealing manner (see, for example, Fig. 2-8).
  • the device 1 preferably comprises additional pressing means 19, which is designed to reinforce a sealing connection of the encasing means 4, 14, 15, 16.
  • the delivery with the capillaries can also be carried out directly on the surface of any target (e.g. for MALDI - MS, fluorometry etc.) and is not limited to a subsequent examination using time of flight mass spectrometry.
  • any target e.g. for MALDI - MS, fluorometry etc.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Transferiervorrichtung (1) zum Entnehmen von Fluidproben (2) aus Behältern (3) und zum Einbringen dieser Fluidproben (2) in unter diesen Behältern angeordnete Kammern (5), wobei die Vorrichtung (1) je eine individuelle Kammer (5', 5'') für jeden der Behälter (3, 3') umfasst. Erfindungsgemässe Transferiervorrichtungen (1) sind, dadurch gekennzeichnet, dass sie Umfassungsmittel (4) aufweisen, die für jeden Behälter (3, 3') oder für jede Kammer (5, 5', 5'') je eine einzige, individuell zugeordnete Restriktionsöffnung (10) umfassen, welche den Fluss für in die Behälter (3, 3') einzuleitende oder aus den Kammern (5, 5', 5'') zu entfernende Fluide begrenzt. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Entnehmen von Fluidproben (2) aus Behältern (3) und zum Einbringen dieser Fluidproben (2) in unter diesen Behältern angeordnete Kammern (5) mit einer solchen Transferiervorrichtung (1). Die Vorrichtung (1) kann zum individuellen Immobilisieren von Fluidproben (2) auf MALDI-MS-Targets (21) bzw. zum Sammeln von Flüssigkeitsproben in individuellen Sammelräumen (12) verwendet werden.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Transferieren von Fluidproben
Die Erfindung betrifft - gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 bzw. gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 22 - eine Transferiervorrichtung bzw. ein entsprechendes Verfahren zum Entnehmen von Fluidproben aus Behältern und zum Einbringen dieser Fluidproben in unter diesen Behäl- tern angeordnete Kammern, wobei die Vorrichtung je eine individuelle Kammer für jeden der Behälter umfasst. Diese Vorrichtung kann z.B. zum Transferieren von Flüssigkeiten aus Wells von SPE-Platten für die Festphasenextraktion und Elution von organischen bzw. anorganischen Teilchen in Wells von darunter angeordneten Mikroplatten verwendet werden.
In Labors, die sich mit molekularbiologischen/biochemischen Untersuchungen beschäftigen, sind die Bereiche "Genomics" oder "Proteomics" gebräuchliche Begriffe für die Bearbeitung und Untersuchung von Erbsubstanzen, wie DNA (Desoxyribonukleinsäure), RNA (Ribonukleinsäure) bzw. deren Teile in Form von Oli- gonukleotiden oder von Proteinen (Eiweissen, z.B. in Form von Antigenen oder Antikörpern bzw. deren Teile in Form von Polypeptiden) umfassen. Solche und ähnliche Prozesse können eine Vielzahl von Arbeitsschritten in verschiedenen Arbeitsstationen umfassen. Gerade der Bereich Proteomics gewinnt zunehmend an Bedeutung, weil nicht nur das Genom (Erbmasse) sondern vor allem die jeweils vorhandene Proteinausstattung (Proteom) das Aussehen und den Zustand eines biologischen Organismus bestimmen. Diese Erkenntnis führte dazu, dass heute an Stelle des Dogmas "ein Gen - ein Protein - eine Funktion" ein tieferes Verständnis der Proteine als eigentliche Regulationsnetzwerke zu treten hat. Pro- teomics - die quantitative Analyse der zu einem bestimmten Zeitpunkt und unter bestimmten Bedingungen in einem Organismus vorhandenen Proteine - wird sich deshalb als ein wichtiger Schlüssel zur Funktionsanalyse sowohl in der Grundlagenforschung (z.B. bei der Aufklärung von Reaktions- und Regulationsnetzwerken) als auch bei der angewandten Forschung (z.B. bei der Suche und Auswahl von Targets zur Entwicklung von Medikamenten) profilieren.
Systeme, welche in der Lage sind, automatisierte Trenn- bzw. Separierungs- oder Reinigungsverfahren durchzuführen, verwenden typischerweise sogenannte "SPE-Platten" (Solid Phase Extraction Plates) zum Bearbeiten von Proben, insbe- sondere zur Festphasenextraktion und Elution von organischen bzw. anorganischen Teilchen. Dabei wird - je nach dem Anwendungsziel - ein spezifisch aktivierter Filter, ein entsprechendes Gitter oder auch eine Trennkolonne in Form einer gepackten Kapillare in oder zumindest nahe der Bodenauslassöffnung eines Töpfchens oder "Well" einer Mikroplatte platziert (vgl. Fig. 1: SPE-Platte aus dem Stand der Technik). Zur Durchführung eines Trennverfahrens wird eine Probe in ein Well pipettiert und durch Anwendung von Saugkräften (durch Anlegen von Vakuum) oder Schwerkraft (durch Zentrifugation) gezwungen, die Mikroplatte durch den Filter bzw. das Gitter über die Bodenauslassöffnung zu verlassen.
Im Verlauf dieses Verfahrens binden somit die Zielmoleküle an das aktivierte Material z.B. der Trennkolonne oder Packung. Nach dem Ausführen einiger Waschschritte und jeweiligem Ableiten des Waschabfalls mittels Vakuum oder Zentrifugation können die Zielmoleküle bzw. die so von der Probe abgetrennten organischen bzw. anorganischen Teilchen mit Hilfe eines Eluents (einem geeigneten Lösungsmittel) eluiert, d.h. von der Packung, vom Filter bzw. vom Gitter getrennt werden. Anschliessend werden die eluierten Teilchen mittels Vakuum oder Zentrifugation in eine zweite Mikroplatte oder auf die Oberfläche eines Trä- gers übertragen.
Gegenüber der Zentrifugation ist ein Absaugen der Flüssigkeiten aus den SPE- Platten mittels Unterdruck oder ein entsprechendes Abpressen mittels Überdruck eher für eine Automatisierung dieser Trenn- bzw. Separierungs- oder Reinigungs- verfahren geeignet. Die Umsetzung dieser Aussage in die Praxis erfordert aber das Überwinden mehrerer technischer Hindernisse: Die eingesetzten Trennmittel (z.B. Filter oder Gitter) bei bekannten SPE-Platten weisen oft einen unterschiedlichen Flusswiderstand für das Waschmittel bzw. das Eluat auf, so dass - falls Vakuum oder ein Druckfluid zum Leeren der SPE-Platten verwendet wird - einige Wells schneller als andere geleert werden. Der Flusswiderstand für die nachflie- ssende Luft bzw. das Druckfluid ist in den eben geleerten Wells wesentlich kleiner als der Flusswiderstand für die Flüssigkeiten in den noch nicht geleerten Wells; dies führt zu einem unerwünschten und unkontrollierbaren Druckanstieg im Vakuum bzw. zu einem entsprechenden Druckabfall im Überdrucksystem. Das Lee- ren aller Wells wird deshalb üblicherweise durch plötzliches, abruptes Anlegen von grossem Unterdruck erreicht, was durch schlagartiges Öffnen eines zu einem vorevakuierten Vakuumtank führenden Ventils geschieht. Dies führt aber oft zu spritzendem oder gar schäumendem Waschabfall oder Eluat, was zu unerwünschten Materialübertragungen in benachbarte Wells (Kontamination oder Kreuzkontamination) bzw. zum Verlust einer Probe, mehrerer oder aller Proben eines Batchs führen kann. Je nach dem Typ der verwendeten Mikroplatte können somit z.B. bis zu 96, 384 oder 1536 Proben pro Batch verloren gehen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Transferiervorrichtung für Fluid- proben, d.h. eine Vorrichtung zum Absaugen und/oder Abpressen von Fluidproben aus Behältern vorzuschlagen, welche es erlaubt, die Nachteile der als Stand der Technik beschriebenen Vorrichtungen im Wesentlichen zu beheben. Diese Aufgabe wird - in Bezug auf einen ersten Aspekt - mit einer Vorrichtung gemäss den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. In Bezug auf einen zweiten Aspekt wird diese Aufgabe durch die Verwendung einer Transferiervorrichtung gemäss den Merkmalen des Anspruchs 22 gelöst. Zusätzliche erfin- dungsgemässe Merkmale ergeben sich jeweils aus den abhängigen Ansprüchen.
Zu den Vorteilen der erfindungsgemässen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemä- ssen Verfahrens gegenüber dem Stand der Technik zählen:
• Kleinste Bettvolumina (Packung, Filter) können ohne Probenverlust (z.B. durch Aufschäumen) aus den SPE-Platten in individuelle, für sich geschlossene Kammern entleert und dort individuell gesammelt werden.
• Es können Mikroplatten praktisch jeder Konstruktion und Grosse verwendet werden. Solche Mikroplatten sind auch als Mikrotiterplatten " (Handelsmarke von Beckman Coulter Inc., 4300 N. Harbour Blvd., P.O. Box 3100, Fullerton,
CA 92834, USA) bekannt und können z.B. 96, 384 oder 1536 Wells umfassen.
• Alternativ bzw. ergänzend zum Absaugen kann die Flüssigkeit in den SPE- Platten auch durch Verwenden eines Druckfluids, wie Luft oder Inertgas, mittels Überdruck ausgetrieben bzw. abgepresst werden.
Die folgenden schematischen Zeichnungen sollen den bekannten Stand der Technik dokumentieren. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung werden ebenfalls an Hand von solchen Zeichnungen erläutert, ohne dass dieselben den Umfang der Erfindung einschränken sollen. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Vertikal-Teilschnitt durch eine Vorrichtung zum Entleeren einer SPE-Platte aus dem Stand der Technik;
Fig. 2 einen Vertikal-Teilschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss einer ersten Ausführungsform; Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch die erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss der ersten bzw. einer zweiten Ausführungsform auf der Höhe der Unterdruckleitung;
Fig. 4 einen Vertikal-Teilschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss der zweiten Ausführungsform;
Fig. 5 einen Vertikal-Teilschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss einer dritten Ausführungsform;
Fig. 6 einen Horizontalschnitt durch die erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss der dritten Ausführungsform auf der Höhe der Unterdruckleitung;
Fig. 7 einen Vertikal-Teilschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss einer vierten Ausführungsform;
Fig. 8 einen Horizontalschnitt durch die erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss der vierten Ausführungsform auf der Höhe der Unter- druckleitung;
Fig. 9 einen Vertikal-Teilschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss einer fünften Ausführungsform;
Fig. 10 einen Vertikal-Teilschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss einer sechsten Ausführungsform.
Figur 1 zeigt einen Vertikal-Teilschnitt durch eine Vorrichtung zum Entleeren einer SPE-Platte aus dem Stand der Technik. Diese Vorrichtung 1 ist zum Absau- gen von Fluidproben 2 aus Behältern 3 ausgebildet. Im dargestellten Beispiel dient diese Vorrichtung 1 zum Absaugen von Flüssigkeiten 21 aus Wells 3' von SPE-Platten 3". Diese SPE-Platten 3" sind für die Festphasenextraktion und Eluti- on von organischen bzw. anorganischen Teilchen ausgebildet. Diese Vorrichtung aus dem Stand der Technik umfasst eine durch Umfassungsmittel 4 begrenzte Kammer 5, eine in einem Teil der Umfassungsmittel 4 angeordnete Aufnahmeöffnung 6 mit einem Randbereich 7. Dieser Randbereich 7 ist durch die Beaufschlagung mit zumindest einem Teil eines Fluidproben 2,2' enthaltenden Behälters 3,3' gegen Umweltfluide 8 abdichtbar. Als Umweltfluide gelten im Zusammenhang mit dieser Erfindung Gase, wie Stickstoff und andere inerte Gase sowie Luft und andere Gasgemische, aber auch Flüssigkeiten oder Flüssigkeitsgasgemische, welche nicht über den vorgesehenen Weg, d.h. via die unteren Öffnungen 22 der SPE- Platte 3" in die Kammer 5 eindringen könnten. Zum Evakuieren der Kammer 5 ist eine zu derselben führende und mit einer Saugpumpe (nicht dargestellt) verbindbare Vakuumleitung bzw. Unterdruckleitung 9 vorgesehen. Als Sammelraum 12 dient eine mittels Zwischenwänden unterteilte Schale, in deren Schalenteilen die aus den unteren Öffnungen 22 der SPE-Platte 3" ausgetretenen Fluidproben 2 gesammelt werden sollen. Die eingesetzten Trennmittel 23 (z.B. Filter) weisen oft einen unterschiedlichen Flusswiderstand für das Waschmittel bzw. das Eluat auf, so dass in den meisten Fällen einige Wells schneller als andere geleert werden. Der Flusswiderstand für die nachfliessende Luft, bzw. das nachfliessende Inertgas ist in den eben geleerten Wells wesentlich kleiner als der Flusswiderstand für die Flüssigkeiten in den noch nicht geleerten Wells; dies führt zu einem uner- wünschten und unkontrollierbaren Druckanstieg im Vakuum der Kammer 5. Wie oben beschrieben, kann das Leeren aller Wells durch plötzliches, abruptes Anlegen von grossem Unterdruck zu spritzendem oder gar schäumendem Waschabfall oder Eluat und damit zu unerwünschten Materialübertragungen in benachbarte Wells bzw. zum Verlust einer Probe, mehrerer oder aller Proben eines Batchs führen. Die Fluidproben 2 werden somit in eine gemeinsame Kammer 5 abgesaugt, d.h. es besteht auch ein gemeinsamer Sammelraum 12, der durch die Sammelschale, bzw. deren Unterteilungen nur ungenügend kompartimentiert ist.
Figur 2 zeigt einen Vertikal-Teilschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss einer ersten Ausführungsform. Diese Vorrichtung 1 zum Absaugen von Fluidproben 2 aus Behältern 3, insbesondere zum Absaugen von Flüssigkeiten 2' aus Wells 3' von SPE-Platten 3" für die Festphasenextraktion und Elution von organischen bzw. anorganischen Teilchen, umfasst zumindest eine durch Umfas- sungsmittel 4 begrenzte Kammer 5 und zumindest eine in einem Teil der Umfas¬ sungsmittel 4 angeordnete Aufnahmeöffnung 6 mit einem Randbereich 7, wel¬ cher durch die Beaufschlagung mit zumindest einem Teil eines Fluidproben 2,2' enthaltenden Behälters 3,3' gegen Umweltfluide 8 abdichtbar ist. Des Weiteren umfasst diese Vorrichtung 1 zumindest eine zu der Kammer 5 führende und mit einer Saugpumpe verbindbare Unterdruckleitung 9 zum Evakuieren der Kammer 5. Die erfindungsgemässe Vorrichtung 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass sie je eine individuelle Kammer 5' für jeden der Behälter 3,3' umfasst und dass die Unterdruckleitung 9 über eine - den Fluss für aus der Kammer bzw. den Kam- mern 5' abgesaugte und in die Unterdruckleitung 9 eintretende Fluide begrenzende - Restriktionsöffnung 10 mit der Kammer bzw. den Kammern 5' verbunden ist.
Im Gegensatz zur der gezeigten Vorrichtung aus dem Stand der Technik werden die Fluidproben 2 nun in je eine individuelle, von den anderen abgetrennte Kammer 51 abgesaugt, d.h. es besteht auch je ein individueller Sammelraum 12, der von den anderen Sammelräumen vollständig abgetrennt ist. Eine Kontamination der benachbarten Sammelräume kann damit praktisch ausgeschlossen werden. Die individuelle Verbindung zwischen der Unterdruckleitung 9, die - im Falle des Vorhandenseins von mehreren individuellen Kammern 5' - auch als Unterdruck- Sammelleitung bezeichnet werden könnte, und der bzw. den individuellen Kammern 5' wird durch je eine Restriktionsöffnung 10 hergestellt. Diese Restriktionsöffnungen weisen einen Durchmesser und eine Länge auf, welche so aufeinander abgestimmt sind, dass der Fluss für aus der individuellen Kammer bzw. den individuellen Kammern 5' abgesaugte und in die Unterdruckleitung 9 eintretende Fluide begrenzt wird. Mit anderen Worten : Egal wie gross die angelegte Saugkraft bzw. der Unterdruck in der Unterdruckleitung ist, der Fluss des Fluids durch diese Restriktionsöffnung ist immer derselbe und nur von den physikalischen Eigenschaften des Fluids abhängig.
Dieses über die Restriktionsöffnungen 10 abzusaugende Fluid wird im Falle der Verwendung der Vorrichtung zum Absaugen von Flüssigkeiten 2' aus Wells 3' von SPE-Platten 3" für die Festphasenextraktion und Elution von organischen bzw. anorganischen Teilchen normalerweise Luft oder ein Inertgas sein. Die an der Unterdruckleitung 9 angeschlossene Pumpe (nicht dargestellt) erzeugt in dieser Leitung einen Druck, der unterhalb einem bestimmten, von der Geometrie der Restriktionsöffnung und von den physikalischen Eigenschaften des abzusaugen- den Fluids abhängigen Grenzwert liegt. Der Fluss des Fluids durch die Restriktionsöffnungen ist im Wesentlichen durch deren Geometrie begrenzt, so dass das Einstellen des Drucks und dessen Aufrechterhalten an sich unkritisch ist.
Das bevorzugte Anschliessen eines "Vakuumspeichers", d.h. einer Kammer (nicht dargestellt), welche ein im Verhältnis zum Gesamtvolumen der Kammern 5', Restriktionsöffnungen 10 und der Unterdruckleitung mehrfach grösseres Volumen aufweist, verhindert das Auftreten von plötzlichen zu hohen Druckstössen. Dadurch kann der Unterdruck auf einfache Art und Weise konstant unterhalb des Grenzwertes gehalten und auf die Verwendung einer leistungsfähigeren und teureren Pumpe verzichtet werden.
In jeder Kammer 5' wird durch das Absaugen des Fluids durch die Restriktionsöffnungen ein individueller Unterdruck erzielt. Dieser Unterdruck bewirkt das Absaugen des Fluids aus den Behältern 3,3', bis jeder dieser Behälter vollständig geleert ist und das Fluid mit den Proben oder dem Waschmittel im individuellen, je einem Behälter zugeordneten Sammelraum 12 angekommen ist. Das nachströmende Gas, welches den Proben überschichtet wurde, fliesst ebenfalls durch das Trennmittel 23 und gelangt in den Sammelraum 12, den es über die Restriktionsöffnung 10 langsam und kontrolliert wieder verlässt, worauf es in die Unter- druckleitung 9 gelangt. Die Unterdruckleitung 9 ist dann als Vakuumleitung ausgebildet.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung 1 zur Aufnahme einer SPE-Platte 3" ausgebildet, wobei die Anzahl und Verteilung der individuellen Kammern 5', Restriktionsöff- nungen 10, Aufnahmeöffnungen 6 bzw. Randbereiche 7 der jeweiligen Anzahl und Verteilung der Wells 3' der SPE-Platte 3" entsprechen. Besonders bevorzugt ist, dass die Vorrichtung 1 zur Aufnahme einer SPE-Platte 3" in Form einer Mikroplatte, insbesondere mit 96, 384 oder 1536 Wells, ausgebildet ist. Es kann sich beim über die Restriktionsöffnungen 10 abzusaugenden Fluid aber auch um eine Flüssigkeit handeln. Vorzugsweise handelt es sich dabei um eine, mit aus den Behältern abzusaugenden Fluiden nicht mischbare Systemflüssigkeit. In solchen Fällen können diese aus den Behältern abzusaugenden Fluide Gase bzw. Gasgemische oder ebenfalls Flüssigkeiten bzw. Flüssigkeitsgemische sein. In solchen Fällen ist die Unterdruckleitung mit einer Pumpe für Flüssigkeiten verbindbar. Dieser Pumpe kann ein Reservoir für die Systemflüssigkeit nachgeschaltet sein, so dass mit der gleichen Pumpe die Systemflüssigkeit in beiden Richtungen bewegbar ist. Damit kann die Systemflüssigkeit - vorgängig zum Einfüllen von Proben in die Wells eine Mikroplatte - bis an die Oberfläche der Filter bzw. Trennmittel 23 gedrückt werden. Die Proben können anschliessend aufgeladen (z.B. mittels "On Tip TouchT-Abgabe mittels einer Pipette) und dann mittels gezieltem Absenken der Systemflüssigkeit in die Trennmittel 23 gezogen werden. Vorzugsweise ist in solchen Fällen die Vorrichtung 1 mit Entleerungsöffnungen 13 ausgestattet, welche bevorzugt am tiefsten Punkt jeder individuellen Kammer 5' angeordnet sind. Über diese Entleerungsöffnungen 13 kann in jeder Kammer 5' die Systemflüssigkeit abgelassen und damit die Kammern 51 und die Unterdruckleitung 9 vollständig geleert werden. Nach dem Leeren können die Unterdruckleitung 9, die Restriktionsöffnungen 10 und die Kammern 5' mit einem gasförmigen Fluid gespült bzw. getrocknet und die Vorrichtung 1 so zum (bereits beschriebenen) Absaugen der Waschmittel oder von Proben (Eluat) aus den Behältern 3,3' vorbereitet werden.
Die den Fluss für aus den individuellen Kammern 5' abgesaugte und in die Unterdruckleitung 9 eintretende Fluide begrenzenden Restriktionsöffnungen 10 umfassen vorzugsweise zudem je ein individuell ansteuerbares Ventil 11 zum Öffnen und Verschliessen der Restriktionsöffnungen umfassen. Dadurch kann jeder Behälter 3 nicht nur individuell, sondern auch zu einem bestimmten Zeitpunkt und unabhängig von den anderen Behältern in den Sammelraum 12 entleert werden. Dieses Ventil kann ein Rohr (z.B. aus inertem Kunststoff) umfassen, dessen Innenquerschnitt dem Innenquerschnitt einer Restriktionsöffnung 10 entspricht. Wobei dieser Innenquerschnitt vorzugsweise piezogesteuert verringert, vergrö- ssert oder geschlossen werden kann.
Die erste Ausführungsform dieser erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umfassungsmittel 4 zumindest eine erste Platte 14 umfassen, in welcher die Restriktionsöffnungen 10 angeordnet sind. Diese erste Platte 14 ist so ausgebildet, dass sie die individuellen Kammern 5' nur teilweise umfasst. Diese Ausführungsform umfasst ausserdem eine zweite Platte 15, welche zumindest teilweise parallel zur ersten Platte 14 angeordnet ist. Zudem umfasst die erste Platte 14 vorzugsweise die Aufnahmeöffnungen 6 mit ersten Randbereichen 7 und zweiten Randbereichen 7', wobei die ersten Randbereiche 7 in der ersten Platte 14 und die zweiten Randbereiche 7' in der zweiten Platte 15 angeordnet sind.
Die ersten und zweiten Randbereiche 7,7' bilden gemeinsam eine Kontur, welche mit der Aussenfläche der einzusetzenden Behälter 3' im Wesentlichen übereinstimmt. Durch das Einsetzen einer Mikroplatte 3" bzw. deren Wells 3' beaufschlagen deshalb die Wells 3' gerade diese ersten und zweiten Randbereiche 7,7' und dichten damit die individuellen Kammern 5' gegen das Eindringen von Um- weltfluiden ab. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Unterdruckleitung 9 in der ersten oder zweiten Platte 14,15 ausgespart sein, so dass die erste oder die zweite Platte eine gegen die Unterdruckleitung gerichtete, im Wesentlichen ebene Oberfläche aufweisen. Beide Platten 14,15 sind miteinander dichtend verbunden, so dass keine Lecks in der Unterdruckleitung vorhanden sind.
Eine dritte Platte 16 bildet die individuellen Sammelräume 12 und kann zu diesem Zweck mit einem speziellen inerten Überzug versehen (nicht dargestellt) oder aus einem solchen Material ausgebildet sein. Die dritte Platte 16 schliesst im Bereich der Umfassungsmittel 4 und der Zwischenwände 24 dichtend an die zweite Platte 15 an.
Figur 3 zeigt einen Horizontalschnitt durch die erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss der ersten bzw. einer zweiten Ausführungsform auf der Höhe der Unterdruckleitung. Entsprechend diesen Ausführungsformen ist die Unterdruckleitung gitter- oder netzförmig ausgebildet, verläuft ringförmig um die Randbereiche 7 herum und verbindet diese ringförmigen Bereiche mit geraden Kanälen mit gro- ssem Querschnitt. Die Restriktionsöffnungen 10 sind als kleine Bohrungen im Bereich der ringförmigen Unterdruckleitungen erkennbar und durchstossen im Wesentlichen senkrecht die erste Platte 14.
Figur 4 zeigt einen Vertikal-Teilschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss der zweiten Ausführungsform. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform (Fig. 2) bildet die erste Platte 14 alle im Wesentlichen senkrechten Wände der individuellen Kammern 5' und Sammelräume 12. Die dritte Platte 16 bildet einen im Wesentlichen ebenen Boden auf dem vorzugsweise Targets 21 (z.B. für MALDI-MS) in entsprechende Vertiefungen oder gerade auf die ebene Oberfläche gelegt werden können. Diese individuellen Kammern 5' weisen eine reduzierte Höhe auf, damit die unteren Öffnungen 22 der Wells 3' bzw. in diese Öffnungen eingesteckte Kapillaren bis auf eine geringe Distanz an die Oberfläche der Targets bringbar sind. So können kleinste Probenmengen im Nanoliter- oder Picoli- terbereich direkt auf diese Targets appliziert werden.
Figur 5 zeigt einen Vertikal-Teilschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss einer dritten Ausführungsform. Im Gegensatz zu den gezeigten ersten beiden Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 1 nur eine erste Platte 14 und eine zweite Platte 15. Die erste Platte 14 umfasst (bis auf den Deckel) vollständig die individuellen Sammelräume 12 und Kammern 5' und ist vorzugsweise einstückig aus spritzgegossenem Kunststoff hergestellt. Die Unterdruckleitung 9 ist dabei aus der ersten Platte 14 ausgespart. Die Restriktionsöffnungen 10 können ebenfalls im an die zweite Platte 15 angrenzenden Bereich ausgespart (nicht gezeigt) oder sonst wo im Bereich der Unterdruckleitung gebohrt sein. Die Unterdruckleitung kann auch mittels spanabhebender Bearbeitung in die erste Platte eingearbeitet sein. Die zweite Platte 15 umfasst die Randbereiche 7, welche mit den Aussenflächen der Behälter 3' dichtend beaufschlagt werden können. Diese zweite Platte 15 ist vorzugsweise als ebene Platte ausgebildet und liegt dichtend auf den Wänden 4 bzw. Zwischenwänden 24 der individuellen Kammern 5'. Die Sammelräume können mit verschliessbaren Entleerungsöffnungen 13 versehen sein.
Figur 6 zeigt einen Horizontalschnitt durch die erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss der dritten Ausführungsform auf der Höhe der Unterdruckleitung. Gut zu erkennen sind die Restriktionsöffnungen 10, welche die individuellen Kammern 5' mit der Unterdruckleitung 9 verbinden. Diese Restriktionsöffnungen 10 können ebenfalls ein individuell ansteuerbares Ventil 11 zum Verschliessen der Restriktionsöffnungen umfassen.
Figur 7 zeigt einen Vertikal-Teilschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss einer vierten Ausführungsform. Diese Ausführungsform umfasst je eine erste, zweite und dritte Platte 14,15,16. Dabei ist die erste Platte 14 als einfache, im Wesentlichen ebene Platte ausgebildet und umfasst Randbereiche 7 und Re- striktionsöffnungen 10. Die zweite Platte 15 ist vorzugsweise als spritzgegossenes oder geätztes, einstückiges Bauteil hergestellt und umfasst die Unterdruckleitung 9. Zum Einführen von Teilen der Behälter 3' weist die zweite Platte 15 konische Vertiefungen 25 auf, die vorzugsweise von den Behältern nicht beaufschlagt werden. Die dichtende Beaufschlagung mit der Aussenoberfläche der Be- hälter erfolgt damit nur in den Bereichen 7 der ersten Platte 14. Die dritte Platte 16 umfasst alle Wände 4,24 der individuellen Kammern 5' und Sammelräume 12 sowie optionelle Entleerungsöffnungen 13. Die zweite und dritte Platte 15,16 schliessen dichtend an die erste Platte 14 an.
Figur 8 zeigt einen Horizontalschnitt durch die erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss der vierten Ausführungsform auf der Höhe der Unterdruckleitung. Aus dieser Darstellung ist klar ersichtlich, dass die Unterdruckleitung 9 als ein einziger zusammenhängender Hohlraum ausgebildet ist, der sich - bis auf konusartige Ringe 26, welche die konischen Vertiefungen 25 bilden und ein äusseres, sich in etwa dem Rand der ersten Platte 14 entlang erstreckendes Abschlussbord 27 - praktisch über die ganze erste Platte 14 erstreckt. Die in der ersten Platte angebrachten Restriktionsöffnungen 10 verbinden die individuellen Kammern 5' in der dritten Platte 16 mit dem als Unterdruckleitung 9 wirkenden Hohlraum in der zweiten Platte 15.
Figur 9 zeigt einen Vertikal-Teilschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss einer fünften Ausführungsform, bei welcher die Kammern 5,5' als Wells 5" einer Mikroplatte, insbesondere mit 96, 384 oder 1536 Wells, ausgebildet sind. Die Transferiervorrichtung 1 ist zum Abpressen von Fluidproben 2 aus Behältern 3, insbesondere zum Abpressen von Flüssigkeiten 2' aus Wells 3' von SPE-Platten 3" für die Festphasenextraktion und Elution von organischen bzw. anorganischen Teilchen ausgebildet. Diese Vorrichtung weist, ebenfalls wie die zuvor gezeigten, je eine individuelle Kammer 5', 5" für jeden der Behälter 3,3' auf. Zudem weist diese fünfte Ausführungsform Umfassungsmittel 4 auf, die für jeden Behälter 3,3' je eine einzige, individuell zugeordnete Restriktionsöffnung 10 umfassen, welche den Fluss für in die Behälter 3,3' einzuleitende Fluide begrenzt. Hier sind die Restriktionsöffnungen 10 in einer ersten Platte 14 angeordnet und so verteilt, dass jedem Behälter 3, insbesondere jedem Well 3' der als Multiplatte ausgebildeten SPE-Platte 3" eine individuelle Kammer bzw. ein individuelles Well 5" einer unterlegten Multiplatte zugeordnet ist.
Die beiden Mikroplatten sind im Register übereinander angeordnet und durch einen Distanzhalter 31 voneinander beabstandet. Auf der ersten Platte 14 ist ein Deckel 28 angeordnet, der über eine Überduckleitung 29 die Wells 3" mit einem Druckfluid 30 versorgt (ausgezogene Pfeile). Dieses Druckfluid ist vorzugsweise ein inertes Gas, wie N2; es können aber auch ölfreie Pressluft oder andere Gase verwendet werden, sofern diese keine unerwünschten Interaktionen mit den Proben bzw. mit dem Eluat eingehen. Der Hohlraum des Deckels 28 ist dabei gegenüber der ersten Platte 14 abgedichtet, so dass das Druckfluid nur durch die Restriktionsöffnungen 10 entweichen kann. Die erste Platte 14 liegt wiederum dichtend auf der SPE-Platte 3". Vorzugsweise ist die erste Platte 14 als Dichtung ausgebildet bzw. aus weichem, gas-undurchlässigem Material gefertigt, das sich gleichermassen dichtend dem Deckel 28 und der SPE-Platte anschmiegt. Durch die Restriktionsöffnungen 10, welche den Fluss des eintretenden Fluids dank ihren bestimmten Dimensionen so begrenzen, dass dieser Fluss im Wesentlichen von den physikalischen Eigenschaften des verwendeten Druckfluids 30 abhängt, gelangt das Druckfluid in die Wells 3". Dieses Druckfluid 30, das vorzugs- weise im Eluat nicht lösbar ist, verdrängt dieses aus den Wells 3" und aus den Trennmitteln 23, so dass das Eluat in den Wells 5" der unteren Mikroplatte gesammelt werden kann.
Eine zweite Platte 15 hat erweiterte Aufnahmeöffnungen 6, welche aus den un- teren Wells 5" verdrängte Fluide ungehindert entweichen lassen (gestrichelte Pfeile). Durch ein Einengen der Öffnungen der unteren Mikroplatte reduziert die zweite Platte 15 die Möglichkeit einer Kontamination der Nachbarwells.
Figur 10 zeigt einen Vertikal-Teilschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrich- tung gemäss einer sechsten Ausführungsform, bei welcher die Kammern 5,5' als Wells 5" einer Mikroplatte, insbesondere mit 96, 384 oder 1536 Wells, ausgebildet sind. Die Transferiervorrichtung 1 ist zum Abpressen von Fluidproben 2 aus Behältern 3, insbesondere zum Abpressen von Flüssigkeiten 2' aus Wells 3' von SPE-Platten 3" für die Festphasenextraktion und Elution von organischen bzw. anorganischen Teilchen ausgebildet. Diese Vorrichtung weist, ebenfalls wie die zuvor gezeigten, je eine individuelle Kammer 5', 5" für jeden der Behälter 3,3' auf. Zudem weist diese sechste Ausführungsform Umfassungsmittel 4 auf, die für jeden Behälter 3,3' je eine einzige, individuell zugeordnete Restriktionsöffnung 10 umfassen, welche den Fluss für in die Behälter 3,3' einzuleitende Fluide begrenzt. Im Gegensatz zu der in Fig. 9 gezeigten, fünften Ausführungsform sind bei der sechsten Ausführungsform der Deckel 28, die Überdruckleitung 29 und die erste Platte 14 in einem Stück gefertigt, so dass der Deckel auf eine beliebige SPE- Platte abgesenkt und die in deren Wells 3' und/oder in deren Trennmitteln 23 anwesenden Eluate oder Waschflüssigkeiten ausgepresst werden können.
Alternativ (nicht gezeigt) kann die SPE-Platte 3' an dem Deckel 28 befestigt sein, so dass - falls der Deckel 28 mit einem Robotarm oder dergleichen über die untere Mikroplatte gehalten wird - auf den Einsatz von Distanzhaltern 31 verzichtet werden kann. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die erste Platte 14 in der sechsten Ausführungsform mit grösseren, den Fluss des Druckfluids nicht beeinträchtigenden Öffnungen auszurüsten und diesen Druckdeckel auf eine Vorrichtung aufzusetzen, die zum Entlassen der Fluide aus den Kammern 5',5" pro Kammer 5',5" eine individuelle Restriktionsöffnung 10 aufweist.
Diese eben beschriebene, modulare Bauweise erlaubt es, praktisch alle wesentlichen Bauteile fast beliebig den Platten 14,15,16 zuzuordnen. Der Fachmann wird solche Zuordnungen unter verschiednen Gesichtspunkten vornehmen, so spielen jeweils die Funktionssicherheit, die Herstellungskosten und die Servicefreundlichkeit bzw. Austauschbarkeit der einzelnen Teile eine wichtige Rolle. Es ist auch möglich, die Ausführungsformen 1 bis 4 mit den Ausführungsformen 5 bzw. 6 zu kombinieren, so dass je nach Bedarf einseitig Eluate oder Waschflüssigkeiten abgezogen oder abgepresst bzw. gleichzeitig abgezogen und abgepresst werden können. Dadurch werden folgende Anordnungen möglich:
A) Es erfolgt ein Absaugen der Eluate oder Waschflüssigkeiten von unten, wobei eine Platte (d.h. ein Umfassungsmittel 4) mit Restriktionsöffnungen unterhalb oder oberhalb der SPE-Platte angeordnet werden kann. B) Es erfolgt ein Abdrücken der Eluate oder Waschflüssigkeiten von oben, wobei eine Platte (d.h. ein Umfassungsmittel 4) mit Restriktionsöffnungen unterhalb oder oberhalb der SPE-Platte angeordnet werden kann. C) Es erfolgt gleichzeitig ein Absaugen der Eluate oder Waschflüssigkeiten von unten und ein Abdrücken der Eluate oder Waschflüssigkeiten von oben, wobei eine Platte (d.h. ein Umfassungsmittel 4) mit Restriktionsöffnungen unterhalb oder oberhalb der SPE-Platte angeordnet werden kann.
Zusätzliche Verbesserung- bzw. Kombinationsmöglichkeiten ergeben sich dadurch, dass Randbereiche 7 ein Dichtungsmittel 17 umfassen. Des Weiteren kön- nen sich Verbesserung- bzw. Kombinationsmöglichkeiten dadurch ergeben, dass die erste Platte 14 (vgl. z.B. Fig. 7) und/oder die zweite Platte 15 (vgl. z.B. Fig. 5) als Dichtung 18 ausgebildet sind. Auch kann die Vorrichtung 1 Dichtungen 18 umfassen, welche die erste und/oder zweite und/oder dritte Platte 14,15,16 ge- geneinander dichtend verbindet (vgl. z.B. Fig. 2-8). Zum Verbessern der dichtenden Wirkung solcher Dichtungsmittel 17 oder Dichtungen 18 umfasst die Vorrichtung 1 vorzugsweise zusätzliche Pressmittel 19, welche zum Verstärken einer dichtenden Verbindung der Umfassungsmittel 4,14,15,16 ausgebildet ist.
In den Figuren sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, dabei gelten die entsprechenden Bezeichnungen, auch wenn sie nicht in jedem Fall ausdrücklich aufgeführt bzw. besprochen sind. Beliebige Kombinationen der gezeigten bzw. beschriebenen Merkmale sind Bestandteil der vorliegenden Erfϊn- düng.
Die Abgabe mit den Kapillaren kann auch direkt auf die Oberfläche eines praktisch beliebigen Targets (z.B. für MALDI - MS, Fluorometrie etc.) ausgeführt werden und ist nicht auf eine nachfolgende Untersuchung mittels Time Of Flight - Massenspektrometrie beschränkt.

Claims

Patentansprüche
1. Transferiervorrichtung (1) zum Entnehmen von Fluidproben (2) aus Behältern (3) und zum Einbringen dieser Fluidproben (2) in unter diesen Behältern an- geordnete Kammern (5), wobei die Vorrichtung (1) je eine individuelle Kammer (5', 5") für jeden der Behälter (3,3') umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Umfassungsmittel (4) aufweist, die für jeden Be¬ hälter (3,3') oder für jede Kammer (5,5',5") je eine einzige, individuell zuge¬ ordnete Restriktionsöffnung (10) umfassen, welche den Fluss für in die Be- hälter (3,3') einzuleitende oder aus den Kammern (5, 5', 5") zu entfernende
Fluide begrenzt.
2. Transferiervorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei welcher zumindest ein Teil der Umfassungsmittel (4) Aufnahmeöffnungen (6) mit einem Randbereich (7) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Aufnahme einer SPE-
Platte (3") für die Festphasenextraktion und Elution von organischen bzw. anorganischen Teilchen ausgebildet ist, wobei die Anzahl und Verteilung der individuellen Kammern (5'), Restriktionsöffnungen (10), Aufnahmeöffnungen (6) bzw. Randbereiche (7) der jeweiligen Anzahl und Verteilung der Wells (3') der SPE-Platte (3") entsprechen.
3. Transferiervorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Aufnahme einer SPE-Platte (3") in Form einer Mikroplatte mit 96, 384 oder 1536 Wells ausgebildet ist.
4. Transferiervorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (5,5') als Wells (5") einer Mikroplatte, insbesondere mit 96, 384 oder 1536 Wells, ausgebildet sind.
5. Transferiervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die individuellen Kammern (5') je einen Sammelraum (12) zum Sammeln von aus SPE-Platten (3") für die Festphasenextraktion und Elution von organischen bzw. anorganischen Teilchen ab- gesaugten Flüssigkeiten (2') umfassen.
6. Transferiervorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelräume (12) eine verschliessbare Entleerungsöffnung (13) für Flüssigkeiten umfassen.
7. Transferiervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfassungsmittel (4) zumindest eine er¬ ste Platte (14) umfassen, in welcher die Restriktionsöffnungen (10) angeord- net sind.
8. Transferiervorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Platte (14) zudem die Aufnahmeöffnungen (6) mit den Randbereichen (7) umfasst.
Transferiervorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Platte (14) zudem Unterdruckleitungen (9) und/oder zumindest einen Teil der individuellen Kammern (5') und/oder zumindest einen Teil der Sammelräume (12) umfasst.
10. Transferiervorrichtung (1) nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterduckleitung (9) über je eine - den Fluss für aus der Kammer bzw. den Kammern (51) abgesaugte und in die Unterdruckleitung (9) eintretende Fluide begrenzende - Restriktionsöffnung (10) mit der individuel- len Kammer bzw. den individuellen Kammern (5') verbunden ist.
11. Transferiervorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Platte (14) zudem Überdruckleitungen (28) zum Zuleiten eines Druckfluids (29) zu den Behältern (3,3') umfasst.
12. Transferiervorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfassungsmittel (4) zudem eine zweite Platte (15) umfassen, welche die Aufnahmeöffnungen (6) mit den Randbereichen (7) umfasst.
13. Transferiervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfassungsmittel (4) zudem eine dritte Platte (16) umfassen, welche zumindest einen Teil der individuellen Kammern (5') und/oder zumindest einen Teil der Sammelräume (12) umfasst.
14. Transferiervorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Platte (16) individuell verschliessbare Entleerungsöffnungen (13) für Flüssigkeiten umfasst.
15. Transferiervorrichtung (1) nach Anspruch 8 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Randbereiche (7) ein Dichtungsmittel (17) umfassen.
16. Transferiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Platte (14) und/oder die zweite Platte (15) als Dichtung ausgebildet sind.
17. Transferiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Dichtung (18) umfasst, welche die erste und/oder zweite und/oder dritte Platte (14,15,16) gegeneinander dichtend verbindet.
18. Transferiervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Pressmittel (19) umfasst, welche zum Verstärken einer dichtenden Verbindung der Umfassungsmittel (4,14,15,16) ausgebildet sind.
19. Transferiervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest eine zu der Kammer (5) führende und mit einer Saugpumpe verbindbare Unterdruckleitung (9) zum Eva- kuieren der Kammer (5) umfasst.
20. Transferiervorrichtung (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Randbereiche (7) durch die Beaufschlagung mit zumindest einem Teil eines Fluidproben (2,2') enthaltenden Behälters (3,3') gegen Umweltfluide (8) abdichtbar sind.
21. Transferiervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Restriktionsöffnungen (10) je ein individuell ansteuerbares Ventil (11) zum individuellen Öffnen und Verschliessen jeder einzelnen Restriktionsöffnung (10) umfassen.
22. Verfahren zum Entnehmen von Fluidproben (2) aus Behältern (3) und zum Einbringen dieser Fluidproben (2) in unter diesen Behältern angeordnete
Kammern (5) mit einer Transferiervorrichtung (1), welche je eine individuelle Kammer (5', 5") für jeden der Behälter (3,3') umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferiervorrichtung (1) Umfassungsmittel (4) aufweist, die für jeden Behälter (3,3') oder für jede Kammer (5,5',5") je eine einzige, individuell zugeordnete Restriktionsöffnung (10) umfassen, wobei durch diese Restriktionsöffnungen (10) der Fluss für in die Behälter (3,3') einzuleitende oder aus den Kammern (5, 5', 5") zu entfernende Fluide begrenzt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass Flüssigkeiten (2') aus Wells (3') von SPE-Platten (3") für die Festphasenextraktion und Elution von organischen bzw. anorganischen Teilchen abgesaugt und/oder abgepresst werden.
24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die
Fluidproben (2) individuell in individuellen Sammelräumen (12) bzw. in Wells (5") einer unterlegten Mikroplatte gesammelt werden.
25. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidproben (2) individuell auf Oberflächen (20), insbesondere auf MALDI-
MS-Targets (21), immobilisiert gesammelt werden.
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